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Patentes

  1. Búsqueda avanzada de patentes
Número de publicaciónDE19637935 C1
Tipo de publicaciónConcesión
Número de solicitudDE1996137935
Fecha de publicación9 Abr 1998
Fecha de presentación17 Sep 1996
Fecha de prioridad17 Sep 1996
Número de publicación1996137935, 96137935, DE 19637935 C1, DE 19637935C1, DE-C1-19637935, DE19637935 C1, DE19637935C1, DE1996137935, DE96137935
InventoresFrank Dr Cronacher
SolicitanteHbs Bolzenschweisssysteme Gmbh
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Enlaces externos: DPMA, Espacenet
Hollow weld bolt
DE 19637935 C1
Resumen
The hollow bolt (1) is designed to be welded to a workpiece by a stroke-ignited, magnetically controlled arc. The weld zone (4) with a coaxial recess (7) in the bolt bore (2) is provided with an essentially plane face region (6) oriented perpendicular to the bolt axis and an annular protrusion (5) with a pointed cross-sectional profile. The protrusion is formed by a conical inner surface (11) running from the recess (7) to the point (10) and a cylindrical outer surface (12) joining the radially outward face region (6).
Reclamaciones(9)  traducido del alemán
1. Hohlbolzen zum Anschweißen an ein Werkstück ( 13 ) mittels Hubzündung und magnetisch bewegten Lichtbogens, wobei der An schweißbereich ( 4 ), der durch einen zur Bolzenbohrung ( 2 ) koaxialen Einstich ( 7 ) in Radial- und Axialrichtung von der Bolzenbohrung ( 2 ) getrennt ist, einen zur Bolzenachse senk rechten, im wesentlichen ebenen Stirnflächenbereich ( 6 ) und einen spitz zulaufenden Ansatz ( 5 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ( 5 ) von einer von dem Einstich ( 7 ) zur Spitze ( 10 ) ansteigenden, im wesentli chen kegelförmigen Innenfläche ( 11 ) und einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche ( 12 ) gebildet ist, an die der ra dial außen gelegene Stirnflächenbereich ( 6 ) anschließt. 1. hollow pins to be welded to a workpiece (13) by means of drawn arc and magnetically impelled arc, said to be welded section (4) of the coaxial by one to the bolt hole (2) recess (7) in the radial and axial direction of the pin bore (2) is isolated, a bolt axis perpendicular right, substantially planar end surface area (6) and a tapered neck (5), characterized in that the extension (5) of one of the recess (7) to the top (10) rising, in wesentli Chen conical inner surface (11) and a substantially cylindrical outer surface (12) is formed to which the ra dial located outside the end face region (6) is connected.
2. Hohlbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze ( 10 ) in Radialrichtung im wesentlichen in der Mitte des Ansatzes ( 5 ) angeordnet ist. 2. Hollow bolt according to claim 1, characterized in that the tip (10) is arranged in the radial direction substantially in the center of the projection (5).
3. Hohlbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die axiale Höhe des Ansatzes ( 5 ) zwischen 0,3 und 1,5 mm beträgt. 3. Hollow bolt according to claim 1 or 2, characterized in that the axial height of the projection (5) is between 0.3 and 1.5 mm.
4. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel der Innenfläche ( 11 ) des Ansatzes ( 5 ) zwischen 90° und 180° liegt. 4. Hollow bolt according to one of the preceding claims, characterized in that the cone angle of the inner surface (11) of the projection (5) is between 90 ° and 180 °.
5. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstich ( 7 ) die Wandstärke des Hohlbolzens auf im wesentlichen die Hälfte ihres vollen Maßes verringert. 5. Hollow bolt according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (7) reduces the wall thickness of the hollow pin in substantially the half of its full measure.
6. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Flächenbereich ( 8 ) des Einstichs ( 7 ) konisch ist. 6. Hollow bolt according to one of the preceding claims, characterized in that an inner surface portion (8) of the recess (7) is conical.
7. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzenbohrung ( 2 ) mit einem Gewinde ( 3 ) versehen ist. 7. Hollow bolt according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt hole (2) is provided with a thread (3).
8. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Anschweißen in Fluchtung mit einer in dem Werkstück ( 13 ) vor handenen Bohrung ( 14 ), dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ( 5 ) mit dem Durchmesser seiner Außenfläche ( 12 ) als Zentrier ansatz für die Werkstückbohrung ( 14 ) dimensioniert ist. 8. hollow bolt according to any preceding claim for welding in alignment with one in the workpiece (13) in front of existing bore (14), characterized in that the extension (5) with the diameter of its outer surface (12) as a centering approach for the workpiece bore (14) is dimensioned.
9. Hohlbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stirnflächenbereich ( 6 ) und An satz ( 5 ) insgesamt eine im wesentlichen ebene, zur Bolzen achse senkrechte Anschweißfläche bilden. 9. Hollow bolt according to one of the preceding claims, characterized in that the end face region (6) and at block (5) together form a substantially flat, vertical axis to the bolt welding face.
Descripción  traducido del alemán

Rohrförmige Verbindungs- und Befestigungselemente wie Buchsen, Schweißmuttern, Gewindehülsen oder dergleichen, sind häufig koaxial an Durchgangsbohrungen eines Werkstücks an zu schweißen. Tubular connectors and fasteners such as bushings, weld nuts, threaded sleeves or the like to weld often coaxially through holes in a workpiece on. Zur Erzeugung einer ringförmigen Schweißnaht wer den diese Teile zweckmäßig mittels Hubzündungs-Bolzenschwei ßung unter Anwendung eines magnetisch bewegten elektrischen Lichtbogens angeschweißt. To produce an annular weld expedient who welded the parts of this means drawn arc stud welding RY using a magnetically impelled electric arc.

Aus DE 44 17 397 A1 ist ein derartiger Hohlbolzen be kannt, dessen Stirnflächenbereich kegelstumpfförmig ausgebil det ist. DE 44 17 397 A1 such a hollow bolt be known, the face area is truncated ausgebil det. Aufgrund des nur sehr kleinen Winkels, der hier zur Ausbildung des Kegelstumpfes führt, ist eine exakte Zentrie rung des Bolzens zur Werkstückbohrung nicht möglich. Due to the very small angle, here leads to the formation of the truncated cone, an exact Zentrie is not possible tion of the bolt to the workpiece bore. Dies kann auch zu fehlerhaften Schweißungen führen, bei denen sich die Symmetrieachse des Bolzens nicht im rechten Winkel zur Werkstückoberfläche befindet. This may also lead to faulty welds, in which the symmetry axis of the pin is not located at right angles to the workpiece surface. Darüberhinaus ist ein gleichmä ßiges Anschmelzen des äußeren konischen Anschweißbereichs nicht sichergestellt, da dieser Anschweißbereich nicht paral lel zur Werkstückoberfläche liegt. Moreover, a gleichmä FLOWING melting of the outer conical Anschweißbereichs is not assured because this is paral lel Anschweißbereich not to the workpiece surface. Für den Schweißprozeß be deutet dies auch, daß partielle Anschmelzungen zur Tropfen bildung und damit zu qualitativ unzureichenden Schweißnähten bedingt durch Spritzerbildung führen. For the welding process be it also indicated that partial partial melting education for drop and conditionally turn lead to qualitatively inadequate welds by spattering. Ein Schutz des Innenge windes vor Schweißspritzern ist nicht gegeben. Protection of the Innenge windes against welding spatter is not given.

Ein weiterer für den genannten Zweck geeigneter Hohlbol zen ist in DE 44 32 550 C1 beschrieben. Another suitable for the stated purpose Hohlbol zen is described in DE 44 32 550 C1. Dieser weist eine konkav-kegelstumpfförmige Stirnfläche auf und gestattet daher ein verhältnismäßig tiefes Eintauchen des Bolzens in die Werkstückbohrung mit entsprechend wirksamem Schutz gegen Me tallspritzer ohne erhöhte Gefahr von Kurzschlüssen bei der Lichtbogen-Hubzündung. This has a concave-frustum-shaped face and therefore allows a relatively deep immersion of the bolt into the workpiece bore with correspondingly effective protection against Me tallspritzer without increased risk of short circuits in the arc drawn arc.

Ein Hohlbolzen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus DE 42 22 664 A1 bekannt. A hollow bolt having the features specified in the preamble of claim 1 is known from DE 42 22 664 A1. Der im Anschweißbereich dieses Hohlbolzens vorgesehene Ansatz, der im Querschnitt rechteckig oder auch spitz zulaufend ausgebil det sein kann, befindet sich im äußersten Umfangsbereich, um einen möglichst großen Abstand zur Bolzenbohrung zu erreichen und dadurch sicherzustellen, daß keine Schweißspritzer in die gegebenenfalls mit einem Gewinde versehene Bolzenbohrung ge langen. As provided for in Anschweißbereich this hollow bolt approach that can be rectangular or tapered ausgebil det in cross section, is located in the outermost peripheral area to achieve the greatest possible distance to the pin hole and thereby ensure that no welding slag and optionally threaded bolt hole ge long. Bei einer Ausführung des bekannten Schweißbolzens ist ferner innerhalb des Ansatzes eine Ringnut vorgesehen, die ein Festsetzen von Schweißspritzern innerhalb der Bohrung verhindern und überschüssiges Material des Ansatzes zur Er zielung eines wulstlosen Verschweißens aufnehmen soll. In one embodiment of the known weld stud, an annular groove is further provided within the approach that prevent binding of weld spatter inside the bore and excess material of the approach to it livering a beadless welding is scheduled to start.

Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Schweißbolzens besteht darin, daß er sich nicht mit Handschweißgeräten in brauchbarer Fluchtung zu einer in dem jeweiligen Werkstück vorhandenen Bohrung schweißen läßt. A major disadvantage of the known weld stud is that he does not let himself be welded to an existing in the respective workpiece bore with manual welding equipment in a usable alignment. Darüberhinaus ist der ei gentliche Anschweißquerschnitt relativ zum Gesamtquerschnitt klein, so daß ein derartiger Bolzen für Schweißverbindungen mit hohen statischen oder bereits geringen dynamischen Bela stungen nicht einsetzbar ist, zumal durch das Vorhandensein der Ringnut eine konstruktive Kerbe im Bolzen geschaffen wird, die bei auftretenden Spannungen zum Bruch oder Riß des Bolzens führen kann. In addition, the egg tual Anschweißquerschnitt is small relative to the overall cross-section, so that such a bolt for welding joints with high static or already low dynamic loading our cus- not be used, especially by the presence of the annular groove a constructive notch is provided in the bolt, which for at occurring tensions may cause breakage or rupture of the bolt.

Ein teilweise ähnlich gestalteter, in DE 93 20 666 U1 offenbarter Schweißbolzen erlaubt zwar ein Positionieren zur Werkstückbohrung, ist aber für die Massenherstellung als Dreh- oder Preßteil ungeeignet. Although a part of similarly shaped, in DE 93 20 666 U1 disclosed welding studs allows positioning the workpiece bore, but is unsuitable for mass production as turning or pressing member. Darüberhinaus treffen die be reits beschriebenen Nachteile (kleiner Anschweißquerschnitt, konstruktive Kerbe im Bolzen) auch hier zu. In addition, take the disadvantages already be described (less Anschweißquerschnitt, constructive notch in the bolt) also apply here. Für das Wider standsschweißen ist dieser Bolzen nur bedingt geeignet; Was welded to the cons of this pin is only suitable; für das Lichtbogenschweißen ist jedoch keine Eignung vorhanden, zumal durch die Gestaltung des Anschweißbereichs die Bildung von Schweißspritzern gefördert würde und eine geschlossene Schweißnaht nicht realisierbar wäre. However, for arc welding is not suitable present, especially the formation of weld spatter would be promoted by the design of Anschweißbereichs and a closed weld would not be possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlbol zen für Hubzündungs-Bolzenschweißung anzugeben, der eine be sonders feste Verschweißung gestattet und gleichzeitig die Gefahr vermeidet, daß Metallspritzer die Bolzenbohrung errei chen. The invention has the object of providing a Hohlbol for drawn arc stud welding zen indicate that permits be particularly resistant welding while avoiding the risk of metal splashing chen Errei the bolt hole.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in An spruch 1 angegeben. The achievement of this object is set forth in claim 1 At. Der danach vorgesehene Hohlbolzen weist in seinem Stirnbereich einen zur Bolzenbohrung koaxialen Ein stich und einen diesen umgebenden Anschweißbereich auf. The then provided hollow bolt has in his forehead area coaxial to the bolt hole on a random and a surrounding this Anschweißbereich. Der Anschweißbereich seinerseits umfaßt einen Ansatz, der von ei ner von dem Einstich ausgehenden und zu einer Spitze anstei genden, im wesentlichen kegelförmigen Innenfläche und einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche gebildet ist, sowie einen den Ansatz umgebenden, im wesentlichen ebenen Stirnflä chenbereich. The Anschweißbereich turn comprising chenbereich an approach that is formed from egg ner emanating from the puncture and to a peak anstei ing substantially conical inner surface and a substantially cylindrical outer surface and an approach surrounding substantially planar Stirnflä.

Beim Schweißen garantiert der Ansatz ein sicheres Zünden des Lichtbogens an der dem Werkstück zugewandten Spitze, die dafür sorgt, daß bei Kontakt des Schweißbolzens mit dem Werk stück die Kontaktfläche minimal und daher die Stromdichte an dieser Stelle maximal ist. When welding the approach guarantees a reliable ignition of the arc to the workpiece facing tip that ensures that upon contact of the weld stud with the work of the contact surface piece minimal and therefore the current density at this point is a maximum. Dabei ist die erfindungsgemäße Ge staltung beim Anschweißen sowohl an eine ungelochte Werk stückoberfläche als auch in Fluchtung mit einer Werkstückboh rung von Vorteil. The Ge invention is staltung during welding to both a non-perforated work piece surface and in alignment with a Werkstückboh tion of advantage.

Bei der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 be findet sich die Spitze in Radialrichtung im wesentlichen in der Mitte des Ansatzes, was beim Anschweißen an ein ungeloch tes Werkstück ein gleichmäßiges Ausbreiten des schmelzenden Metalls nach außen und innen begünstigt, so daß ein Anschwei ßen über den gesamten zur Verfügung stehenden Querschnitt er reicht wird. In the development of the invention according to claim 2 be there is the peak in the radial direction substantially in the middle of the neck, which when welding at a ungeloch th workpiece a uniform spreading of the refractory metal favors outwardly and inwardly so that a Anschwei Shen on the total available cross-section it is enough.

Beim Anschweißen an ein gelochtes Werkstück besteht eine weitere Funktion des Ansatzes darin, den gemäß Anspruch 8 di mensionierten Hohlbolzen bezüglich der Werkstückbohrung zu zentrieren. When welding to an apertured workpiece, a further feature of the approach is to center the claim 8 di sioned hollow pin with respect to the workpiece bore. In diesem Fall bewirkt der Ansatz, daß der an seiner spitze gezündete Lichtbogen teilweise in die Werk stückbohrung hineingezogen wird und die Schweißverbindung nicht nur an der Werkstückoberfläche, sondern teilweise auch im Innern der Werkstückbohrung zustande kommt. In this case, the approach that the ignited at its peak arc is partially drawn piece hole in the factory and the weld is not only on the workpiece surface, but also partially inside the workpiece bore into being effected. Damit wird der bei gelochtem Werkstück an sich geringere verfügbare Schweiß querschnitt teilweise in die Werkstückbohrung hinein verlän gert, so daß auch in diesem Fall hohe Festigkeit erreicht wird. Thus, the lower-punched workpiece to be available weld cross section is partly in the workpiece bore into siege to Longer side, so that high strength is achieved in this case.

Die axiale Höhe des Ansatzes hat vorzugsweise die in An spruch 3 angegebenen Maße. The axial height of the projection preferably has the dimensions given in to claim 3. Ragt der Ansatz zu wenig heraus, so ist bei manuellem Schweißen mittels Handpistole keine für den Bediener spürbare und exakte Zentrierung mehr möglich; Stands out the approach too little, in manual welding with hand gun no noticeable for the operator and accurate centering longer possible; andererseits darf der Ansatz nicht zu hoch sein, da dies die Kurzschlußbildung beim Schweißen fördert und somit über ent stehenden Spritzer die Qualität der Schweißnaht mindert. On the other hand, the approach should not be too high, as this promotes short-circuiting during welding and thus on ent standing splashes reduces the quality of the weld. Ein geeignetes Verhältnis von Höhe des Ansatzes zur Lage seiner Spitze bezüglich dem Anschweißbereich wird dann erreicht, wenn der Kegelwinkel der Ansatz-Innenfläche in dem in An spruch 4 angegebenen Bereich liegt. A suitable ratio of the height of the neck to the tip of its location Anschweißbereich is achieved with respect to when the cone angle of the inner surface approach lies in the range given in to claim 4.

Die Gestaltung des Einstichs nach Anspruch 5 hat den Zweck, die Schweißstelle auch Radial- und Axialrichtung mög lichst weit von der Bolzenbohrung zu entfernen und dadurch eine Beschädigung der Innenwandung der Bolzenbohrung durch den Lichtbogen oder eventuell auftretende Metallspritzer wei ter zu vermeiden bzw. eine Verengung des Arbeitsquerschnitts des Bolzens durch während des Eintauchvorgangs in die Bolzen bohrung gepreßte flüssige Schmelze zu verhindern. The design of the groove according to claim 5 has to remove the end, the welding point also radial and axial directions lichst pos far from the pin bore and thereby prevent damage to the inner wall of the pin bore by the arc or possibly occurring metal splashes white ter or a narrowing of the working cross-section of the bolt through during the dipping process into the bolt hole to prevent liquid melt pressed.

Die Maßnahme nach Anspruch 6 dient dazu, den Raum, in nerhalb dessen sich Schweißspritzer (unterhalb und außerhalb der Bolzenbohrung) festsetzen können, groß zu machen. The measure of claim 6 is used in its making within the room, spatter (above and beyond the bolt hole) may set large. Der Einstich ist besonders wichtig, wenn der Hohlbolzen gemäß An spruch 7 als Schweißmutter mit Innengewinde ausgebildet ist. The groove is particularly important when the hollow pin is formed according to claim 7 as a weld nut with internal thread.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. A preferred embodiment of the invention will be explained hereinafter with reference to the drawing. Darin zeigt: In which:

Fig. 1 einen hohlen Schweißbolzen im Axialschnitt; Figure 1 is a hollow welded studs in axial section.

Fig. 2a und 2b den Hohlbolzen nach Fig. 1 zu Beginn des Schweißprozesses beim Anschweißen an ein ungelochtes Werkstück bzw. in Fluchtung mit ei ner Werkstückbohrung, und Fig. 2a and 2b the hollow pin of FIG. 1, at the beginning of the welding process when welding at no holes in the workpiece or in alignment with egg ner workpiece bore and

Fig. 3a und 3b den an das ungelochte bzw. das gelochte Werkstück angeschweißten Hohlbolzen. FIGS. 3a and 3b to the perforated or non-perforated on the workpiece welded hollow bolt.

Der in Fig. 1 gezeigte, als Schweißmutter ausgebildete hohle Schweißbolzen besteht aus einem hülsenförmigen Körper 1 , dessen Bohrung 2 mit einem Innengewinde 3 versehen ist. The one shown in Fig., Formed as a weld nut hollow welding stud consists of a sleeve-shaped body 1, the bore 2 is provided with an internal thread 3. Der dem jeweiligen Werkstück zugewandte Stirnbereich des Hohlbolzens weist einen zur Achse der Bolzenbohrung 2 koaxia len ringförmigen Anschweißbereich 4 mit einem Ansatz 5 und einem radial außerhalb des Ansatzes 5 gelegenen ebenen Stirn flächenbereich 6 auf. Each of the workpiece-facing end region of the hollow pin has a surface area to the axis of the pin bore 2 koaxia len annular Anschweißbereich 4 with a projection 5 and a radially located outside of the neck 5 flat end 6.

Der Anschweißbereich 4 ist von der Bolzenbohrung 2 in radialer und axialer Richtung durch einen koaxialen Einstich 7 getrennt, dessen innerer Flächenbereich 8 konisch geformt ist. The Anschweißbereich 4 is separated from the bolt hole 2 in the radial and axial directions by a coaxial groove 7, whose inner surface area is 8 conical in shape. Der äußere Flächenbereich 9 des Einstichs 7 kann, wie in der Zeichnung dargestellt, zylindrisch oder auch leicht ko nisch ausgebildet sein. The outer surface portion 9 of the groove 7, as shown in the drawing, be cylindrical or slightly formed ko cally. Der Einstich 7 ist so bemessen, daß er in seinem äußeren Flächenbereich die radiale Dicke des hülsenförmigen Körpers 1 auf etwa die Hälfte seiner vollen Dicke verringert. The recess 7 is such that it reduces in its outer area, the radial thickness of the tubular body 1 to about half its full thickness.

Der Ansatz 5 wird von einer von dem Einstich 7 aus gehen den, zu seiner Spitze 10 hin ansteigenden kegelförmigen In nenfläche 11 und einer die Spitze 10 mit dem äußeren Stirn flächenbereich 6 verbindenden zylindrischen Außenfläche 12 gebildet. The approach 5 is a go of the puncture of the 7, rising to its peak 10 towards conical in nenfläche 11 and the tip 10 connected to the outer end surface region 6 cylindrical outer surface 12 is formed. Der Stirnflächenbereich 6 verläuft senkrecht zur Bolzenachse und damit im angeschweißten Zustand parallel zur Werkstückoberfläche. The end face region 6 is perpendicular to the bolt axis and thus in the welded state parallel to the workpiece surface.

Der Kegelwinkel der Innenfläche 11 beträgt zwischen 90° und 180°, die axiale Höhe des Ansatzes 5 zwischen 0,3 und höchstens 1,5 mm. The cone angle of the inner surface 11 is between 90 ° and 180 °, the axial height of the shoulder 5 is between 0.3 and at most 1.5 mm. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel be trägt der Kegelwinkel ebenso wie der des inneren Flächenbe reichs 8 des Einstichs 7 etwa 120°. In the embodiment shown be the cone angle as well as the wears of the inner Flächenbe Reich 8 of the groove 7 about 120 °. Die Spitze 10 des Ansat zes 5 liegt im wesentlichen mittig zwischen dem Flächenbe reich 9 des Einstichs 7 und der Umfangsfläche des Hohlbolzens und damit etwa in der Mitte der Breite des Anschweißbereichs 4 . The top 10 of the Ansat indices 5 is substantially midway between the rich Flächenbe 9 of the groove 7 and the peripheral surface of the hollow bolt and thus approximately in the middle of the width of the Anschweißbereichs. 4

Zu Beginn des Schweißvorgangs wird der Hohlbolzen bei ungelochtem Werkstück 13 ( Fig. 2a) auf dieses aufgesetzt, wobei die Spitze 10 des Ansatzes 5 die Werkstückoberfläche berührt. At the beginning of the welding process, the hollow bolt with non-perforated workpiece 13 (Fig. 2a) is placed on this, the tip 10 of the projection 5 contacts the workpiece surface. Bei gelochtem Werkstück 13 ( Fig. 2b) wird der Hohl bolzen durch Einführen des Ansatzes 5 in die Werkstückbohrung 14 bezüglich dieser zentriert. In perforated workpiece 13 (Fig. 2b) of the hollow bolt is by introducing the approach 5 in the workpiece bore 14 with respect to these centers. Beim Anheben des Hohlbolzens wird der Lichtbogen gezündet, der sich zunächst an der Spitze 10 des Ansatzes 5 wegen der dort vorhandenen größten Strom dichte und der gegenüberliegenden Stelle der Werkstückober fläche bzw. der gegenüberliegenden Oberkante 15 der Werk stückbohrung 14 ausbildet. When lifting the hollow bolt the arc is struck, the first tight at the top 10 of the neck 5 because of the presence there most current and the opposite site of the workpiece top surface and the opposite upper edge 15 of the work piece bore 14 is formed.

Beim weiteren Anheben bildet sich der Lichtbogen 16 im Falle eines ungelochten Werkstücks 13 gemäß Fig. 2a über die gesamte radiale Breite des Anschweißbereichs 4 aus, während er im Falle eines Werkstücks 13 mit Bohrung 14 gemäß Fig. 2b auf die Außenfläche 12 des Ansatzes 5 und den äußeren Stirn flächenbereich 6 beschränkt bleibt. Upon further lifting the arc 16 forms in the case of a non-perforated work piece 13 according to Fig. 2a over the entire radial width of the Anschweißbereichs 4 out while in the case of a workpiece 13 with bore 14 as shown in FIG. 2b on the outer surface 12 of the neck 5 and limits the outer end surface region 6 remains. Durch ein (durch nicht gezeigte Mittel erzeugtes) radiales Magnetfeld wird der Lichtbogen 16 über den gesamten ringförmigen Anschweißbereich 4 in Rotation versetzt. By one (generated by means not shown) radial magnetic field of the arc 16 is displaced over the entire annular Anschweißbereich 4 in rotation. Dabei schmelzen die dem Lichtbogen 16 ausgesetzten Flächenbereiche. Melt on the surface exposed to the arc 16 areas.

Unter Absenken des Hohlbolzens findet die eigentliche Verschweißung 17 statt. Under lowering the hollow bolt the actual welding 17 takes place. Wie in Fig. 3a gezeigt, kommt diese bei ungelochtem Werkstück über die gesamte Ringfläche des An schweißbereichs 4 zustande, wobei sich der von der Spitze 10 des Ansatzes 5 ausgehende Schmelzvorgang über die gesamte Fläche ausgebreitet hat. As shown in Fig. 3a, this comes with non-perforated workpiece over the entire surface of the ring to be welded range 4 about, which has spread the 5 emanating from the tip 10 of the batch melting process over the entire surface.

Gemäß Fig. 3b erfolgt die Verschweißung 17 zwischen dem äußeren Stirnflächenbereich 6 und dem gegenüberliegenden, die Bohrung 14 umgebenden Oberflächenbereich des Werkstücks 13 sowie der zylindrischen Außenfläche 12 des Ansatzes und dem gegenüberliegenden oberen Teil der Innenfläche der Werkstück bohrung 14 . Referring to FIG. 3b, the weld 17 surrounding between the outer end face region 6 and the opposite, the bore 14 surface portion of the workpiece 13 and the cylindrical outer surface 12 of the projection and the opposite upper part of the inner surface takes place the workpiece bore fourteenth

In beiden Fällen ergibt sich eine große Schweißfläche mit entsprechender Festigkeit der Schweißverbindung. In both cases, a large welding surface with corresponding strength of the weld.

Beim Schweißvorgang etwa entstehende Metallspritzer kön nen sich an den Flächenbereichen 8 und 9 des Einstichs 7 und auch innerhalb der Werkstückbohrung 14 anlagern. In the welding process as resulting metal splashes Kings nen at the surface regions 8 and 9 of the groove 7 and also within the workpiece bore 14 accumulate. Gestaltung und Größe des Einstichs 7 verhindern dagegen, daß Metall spritzer die Bolzenbohrung 2 erreichen und das Gewinde 3 zu setzen. Design and size of the groove 7 prevent against the fact that metal spatter the pin bore 2 reach and put the thread 3. Da der Einstich 7 sowie der Ansatz 5 bedingen, daß die Werkstückbohrung 14 einen deutlich größeren Durchmesser hat als die Bolzenbohrung 2 (und damit das gegebenenfalls das Werkstück 13 durchsetzende Bauteil), sind Metallspritzer, die sich an der Wandung der Werkstückbohrung 14 anlagern, nicht störend. Since the injection 7 and the approach 5 imply that the workpiece bore 14 has a much larger diameter than the bolt hole 2 (and optionally the workpiece 13 penetrating component) are metal splashes, which attach to the wall of the workpiece bore 14, does not affect ,

Generell wird bei dem erfindungsgemäßen Schweißbolzen aufgrund der nahezu ebenen und zur Bolzenachse senkrechten Gestaltung des Anschweißbereichs und der dadurch ermöglichten parallelen Lage von Anschweißbereich 4 und Werkstückoberflä che ein gleichmäßiges Anschmelzen durch den rotierenden Lichtbogen erzielt, die Entstehung von Metallspritzern wäh rend des Schweißprozesses nahezu ausgeschlossen, und die Er zeugung von Schweißnähten hoher Qualität sichergestellt. Generally, in the inventive welding studs due to the nearly planar and perpendicular to the bolt axis design of Anschweißbereichs and thereby enabled parallel position of Anschweißbereich 4 and Werkstückoberflä che uniform melting by the rotating arc is achieved, the formation of metal splashing currency rend the welding process almost impossible, and He the generation of welds ensure high quality.

Bezugszeichenliste Reference numeral list

1 Hülsenförmiger Körper 1 sleeve-shaped body
2 Bolzenbohrung 2 pin bore
3 Innengewinde 3 female thread
4 Anschweißbereich 4 Anschweißbereich
5 Ansatz 5 Approach
6 äußerer Stirnflächenbereich 6 outer end face region
7 Einstich 7 puncture
8 innerer Flächenbereich von 7 8 inner surface area of 7
9 äußerer Flächenbereich von 7 9 external surface area of 7
10 Spitze von 5 Top 10 best of 5
11 Innenfläche von 5 11 inner surface of 5
12 Außenfläche von 5 12 outer surface of 5
13 Werkstück 13 workpiece
14 Werkstückbohrung 14 workpiece bore
15 Oberkante von 14 Top 15 of 14
16 Lichtbogen 16 arc
17 Verschweißung 17 welding

Citas de patentes
Patente citada Fecha de presentación Fecha de publicación Solicitante Título
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Citada por
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Clasificaciones
Clasificación internacionalB23K35/02, B23K9/20
Clasificación cooperativaB23K35/0288, B23K9/201
Clasificación europeaB23K35/02E4, B23K9/20B
Eventos legales
FechaCódigoEventoDescripción
9 Abr 1998D1Grant (no unexamined application published) patent law 81
9 Abr 19988100Publication of the examined application without publication of unexamined application
1 Oct 19988364No opposition during term of opposition
14 Mar 20028327Change in the person/name/address of the patent owner
Owner name: HBS BOLZENSCHWEISSSYSTEME GMBH & CO. KG, 85221 DAC
17 Sep 2016R071Expiry of right